Digitální učební materiál Číslo projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.0061
Označení materiálu
VY_32_INOVACE_D.2.12
Název školy Autor
Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, 276 01 Mělník Ing. Jan Miroslav Oharek
Tematická oblast
Výroba elektrické energie – tepelné elektrárny, princip
Ročník
Nadstavbové a dálkové studium
Anotace
Předloha obsahuje pracovní list pro písemné testy k ověření zvládnutí učiva včetně řešení Samostatná práce žáka na interaktivní tabuli nebo na vytištěnou předlohu.
Metodický pokyn
Zhotoveno
květen/2012
Tepelná elektrárna
Popiš a vysvětli:
Tepelné elektrárny - vysvětlení Klasická tepelná elektrárna se v podstatě skládá z parního kotle, v němž dochází k přeměně energie získané spalováním fosilního paliva na vnitřní energii pracovní látky (vodní páry), a z turbogenerátoru (turbogenerátor - parní turbína plus generátor střídavého napětí) v němž dochází k přeměně části vnitřní energie páry na mechanickou práci (kinetická energie rotoru), která se v elektrickém generátoru mění na elektrickou energii. Pára z turbíny kondenzuje v kondenzátoru a vzniklá voda je napájecím čerpadlem hnána zpět do kotle. U každého tepelného motoru se musí nejen přivádět teplo, ale také odvádět teplo do okolí. U parní elektrárny se teplo přivádí v kotli a odvádí se v kondenzátoru, kde kondenzující pára odevzdává teplo chladící vodě. Chladicí voda může být odebíraná např. z řeky, ale je jí potřeba velké množství. Proto u elektrárny bývají chladicí věže, kde se voda ochlazuje (a také částečně odpařuje) a čerpadlem se vrací zpět do kondenzátoru. Významnou částí elektrárny je tedy kotel. V uhelných elektrárnách v České republice se nejčastěji používá bubnový parní kotel s práškovým granulačním ohništěm na hnědé uhlí. Tento kotel splňuje nároky na vysoký parní výkon kotle a potřeby spalování méně hodnotného hnědého uhlí. Uhlí ze zásobníku je dopravováno do uhelného mlýna. Mlýn nasává spaliny z ohniště a podle potřeby horký primární vzduch. Uhlí se nejprve vysuší a poté rozemele na prášek. Směs prášku, spalin a vzduchu je zavedená do hořáků. Spalování probíhá v ohništi za vysokých teplot. Práškové uhlí má obrovský reakční povrch, takže velmi intenzivně hoří. Popel z uhlí se částečně spéká na větší kusy -strusku, ale z větší části je unášen spalinami, prochází kotlem a odloučí se až v elektrostatických odlučovačích. Struska padá do výsypky, chladí se ve vodě a vynašeč ji
dopravuje do drtiče. Práškové topení zvyšuje přestup tepla do výhřevných ploch kotle a umožňuje stavět kotle velkých výkonů. Napájecí voda, ohřátá v systému regenerace párou z turbíny je protlačována trubkami spalinového ohříváku vody (ekonomizér) do bubnu. Z bubnu je voda vyvedena do zavodňovacích kolektorů výparníku, prochází výparníkem na stěnách ohniště, kde dochází k vývinu páry. Vzniklá směs vody a páry je zavedena do bubnu, tam se rozdělí voda a pára. Voda se vrací zpět do výparníku (tzv. přirozená cirkulace) a pára pokračuje do přehříváků, kde se zvyšuje její teplota až na 540 °C. Vzduch do kotle je dopravován ventilátorem. Aby se maximálně využilo teplo spalin, je kotel vybaven ohřívákem. Spaliny jsou z kotle odsávány kouřovým ventilátorem do systému odsíření a do komína. K pomocným zařízením kotle patří odstruskování a odpopílkování. Struska a popílek se dříve ve směsi s vodou dopravovaly bagrovacími čerpadly na složiště. Dnes se odebírají tzv. suchou cestou a zpracovávají jako druhotná surovina na stavební materiály a tzv. stabilizát a deponát určený na rekultivace krajiny. Bubnové kotle se používají do tlaku páry asi 13 MPa, pro větší tlaky se stavějí kotle průtlačné (liší se konstrukcí výparníku). Největší kotel v ČR je u bloku 500 MW na elektrárně Mělník III, má výkon 1600 tun páry za hodinu a výšku 130 m.
Použitá literatura: Vypracováno se souhlasem a podporou ČEZ, a. s., z materiálů vzdělávacího programu Energie pro každého.
